能量變換器的磁路計(jì)算與運(yùn)行特性分析.pdf

1、能量變換器是一種新型的高壓發(fā)電機(jī)，其定子采用多層同心式電纜作繞組，轉(zhuǎn)子則與常規(guī)電機(jī)基本相同。新型繞組的采用，使其額定電壓可以超出傳統(tǒng)電機(jī)數(shù)倍以上，但電壓的提升同時(shí)也導(dǎo)致了電機(jī)結(jié)構(gòu)與性能的改變，這將對能量變換器的設(shè)計(jì)與分析提出新的要求。本文以一臺162.5kVA/5kV的能量變換器樣機(jī)為研究對象，對其設(shè)計(jì)與性能上的相關(guān)問題進(jìn)行了研究。 首先，本文對定子槽型及其引起的磁路計(jì)算問題進(jìn)行了分析，描述了定子齒部飽和特征，推導(dǎo)了能量變換器的

2、齒寬計(jì)算公式，并通過與有限元計(jì)算結(jié)果對比，給出了齒部磁勢的近似計(jì)算方法。同時(shí)對磁路計(jì)算時(shí)氣隙系數(shù)隨磁路飽和的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。 其次，對準(zhǔn)確計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)所涉及的問題進(jìn)行了探討。從磁場計(jì)算，電勢計(jì)算，迭代計(jì)算三方面入手進(jìn)行了分析，給出了磁導(dǎo)率的修正方法，磁密法或繞組磁鏈法計(jì)算電勢的具體過程，以及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)磁場計(jì)算的迭代步驟。 然后，采用了適應(yīng)能量變換器復(fù)雜槽形結(jié)構(gòu)的電勢計(jì)算方法，通過有限元法計(jì)算了能量變換器特殊

3、結(jié)構(gòu)下的幾個(gè)重要的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性，給出了能量變換器空載特性、短路特性、功角特性與V形特性的計(jì)算方法，并對這些運(yùn)行特性的詳細(xì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。 最后，在引入了計(jì)及交叉磁化現(xiàn)象的電抗計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算了能量變換器功角特性和V形特性各穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)所對應(yīng)電抗的連續(xù)變化規(guī)律，為能量變換器在這些運(yùn)行狀態(tài)下的分析提供了理論依據(jù)。 本文所作的工作可為能量變換器的設(shè)計(jì)與性能的研究提供參考依據(jù)，文中所給出的有關(guān)磁路和運(yùn)行特性的計(jì)算方法，以